一种铝合金阳极氧化膜封孔处理方法

1.本发明涉及铝合金表面处理技术领域，特别涉及一种铝合金阳极氧化膜封孔处理方法。


背景技术：

2.以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一，铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。
3.在对铝合金的表面进行处理工作时通过会进行阳极氧化处理，为了提高铝合金在进行阳极氧化处理后的耐腐蚀效果，因此还需对阳极氧化后的铝合金进行封孔处理。
4.而目前一般的铝合金阳极氧化膜封孔处理方法大多是通过重铬酸封孔或者氟化镍等方法进行封孔处理，这些物质容易伤害人体健康的同时，同时这种氧化膜受到轻微损伤时易遭受腐蚀，失去封孔效果，从而导致重铬酸封孔或者氟化镍等封孔处理方法难满足生产上的品质要求。


技术实现要素：

5.本发明提供一种铝合金阳极氧化膜封孔处理方法，旨在解决现有封孔处理方法伤害人体健康和耐腐蚀性能较差的问题。
6.本发明是这样实现的，一种铝合金阳极氧化膜封孔处理方法，包括如下步骤：
7.1)封孔剂制备：钼酸盐0.5-5g/l、磷酸盐0.3-0.8g/l、氟锆酸钾1-3g/l、硅烷0.5-1g/l、碘的化合物3-10g/l、阴离子表面活性剂0.1-1g/l、镧的化合物0.01-1g/l，余量为去离子水，启动搅拌器，以200-1230r/min的转速搅拌混合，保温搅拌40-150min，出料得到氧化膜封孔剂，ph值为5.5-6.5。
8.2)铝合金清洗：铝合金依次通过喷砂、除油、水洗、碱蚀、水洗、化学抛光、水洗和除灰进行表面预处理。
9.3)阳极氧化处理：除灰后置于浓度190
±
10g/l的硫酸溶液中进行阳极氧化，通电30min，电流密度为1a/dm2，阳极氧化后的工件经洗净后使用常规氟化镍体系进行冷封，冷封完成后用水洗涤工件。
10.4)封孔处理：将工件放入制备得到的氧化膜封孔剂内进行封孔处理，封孔处理的温度为90-100℃，封孔速度1-2min/μm，膜厚15-18μm，时间为20-40min。
11.5)清洗：将工件从氧化膜封孔剂内取出用清水清洗0.5-1min，取出放入离子水中清洗，离子水溶液温度为50-70℃，离子水导电率30-50us/cm，清洗时间0.5-1min。
12.6)晾干：将工件从离子水溶液中取出，晾干即可。
13.所述钼酸盐为钼酸钠，所述磷酸盐为三聚磷酸钠，所述碘的化合物为碘化钾，所述镧的化合物为氯化镧。
14.所述钼酸盐0.5g/l、磷酸盐0.3g/l、氟锆酸钾1g/l、硅烷0.5g/l、碘的化合物3g/l、阴离子表面活性剂0.1g/l、镧的化合物0.01g/l，余量为去离子水，启动搅拌器，以200r/min
的转速搅拌混合，保温搅拌40min，出料得到氧化膜封孔剂，ph值为5.5。
15.所述钼酸盐1g/l、磷酸盐0.5g/l、氟锆酸钾2g/l、硅烷0.7g/l、碘的化合物5g/l、阴离子表面活性剂0.5g/l、镧的化合物0.8g/l，余量为去离子水，启动搅拌器，以500r/min的转速搅拌混合，保温搅拌80min，出料得到氧化膜封孔剂，ph值为6。
16.所述钼酸盐3g/l、磷酸盐0.8g/l、氟锆酸钾3g/l、硅烷1g/l、碘的化合物10g/l、阴离子表面活性剂1g/l、镧的化合物1g/l，余量为去离子水，启动搅拌器，以1000r/min的转速搅拌混合，保温搅拌100min，出料得到氧化膜封孔剂，ph值为6.5。
17.所述将工件放入制备得到的氧化膜封孔剂内进行封孔处理，封孔处理的温度为90℃，封孔速度12min/μm，膜厚15μm，时间为20min。
18.所述将工件从氧化膜封孔剂内取出用清水清洗0.5min，取出放入离子水中清洗，离子水溶液温度为50℃，离子水导电率30us/cm，清洗时间0.5min。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1.该铝合金阳极氧化膜封孔处理方法，利用钼酸盐、磷酸盐、氟锆酸钾、硅烷、碘的化合物、阴离子表面活性剂和镧的化合物作为封孔剂的主要成分，使封孔剂不含镍和重铬酸封等有害物质，在避免对人体健康造成不良影响的同时也提高了铝合金阳极氧化膜的封孔质量和耐腐蚀效果。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.一种铝合金阳极氧化膜封孔处理方法，包括如下步骤：
24.1)封孔剂制备：钼酸盐0.5-5g/l、磷酸盐0.3-0.8g/l、氟锆酸钾1-3g/l、硅烷0.5-1g/l、碘的化合物3-10g/l、阴离子表面活性剂0.1-1g/l、镧的化合物0.01-1g/l，余量为去离子水，启动搅拌器，以200-1230r/min的转速搅拌混合，保温搅拌40-150min，出料得到氧化膜封孔剂，ph值为5.5-6.5。
25.2)铝合金清洗：铝合金依次通过喷砂、除油、水洗、碱蚀、水洗、化学抛光、水洗和除灰进行表面预处理。
26.3)阳极氧化处理：除灰后置于浓度190
±
10g/l的硫酸溶液中进行阳极氧化，通电30min，电流密度为1a/dm2，阳极氧化后的工件经洗净后使用常规氟化镍体系进行冷封，冷封完成后用水洗涤工件。
27.4)封孔处理：将工件放入制备得到的氧化膜封孔剂内进行封孔处理，封孔处理的温度为90-100℃，封孔速度1-2min/μm，膜厚15-18μm，时间为20-40min。
28.5)清洗：将工件从氧化膜封孔剂内取出用清水清洗0.5-1min，取出放入离子水中
清洗，离子水溶液温度为50-70℃，离子水导电率30-50us/cm，清洗时间0.5-1min。
29.6)晾干：将工件从离子水溶液中取出，晾干即可。
30.钼酸盐为钼酸钠，磷酸盐为三聚磷酸钠，碘的化合物为碘化钾，镧的化合物为氯化镧。
31.钼酸盐0.5g/l、磷酸盐0.3g/l、氟锆酸钾1g/l、硅烷0.5g/l、碘的化合物3g/l、阴离子表面活性剂0.1g/l、镧的化合物0.01g/l，余量为去离子水，启动搅拌器，以200r/min的转速搅拌混合，保温搅拌40min，出料得到氧化膜封孔剂，ph值为5.5。
32.钼酸盐1g/l、磷酸盐0.5g/l、氟锆酸钾2g/l、硅烷0.7g/l、碘的化合物5g/l、阴离子表面活性剂0.5g/l、镧的化合物0.8g/l，余量为去离子水，启动搅拌器，以500r/min的转速搅拌混合，保温搅拌80min，出料得到氧化膜封孔剂，ph值为6。
33.钼酸盐3g/l、磷酸盐0.8g/l、氟锆酸钾3g/l、硅烷1g/l、碘的化合物10g/l、阴离子表面活性剂1g/l、镧的化合物1g/l，余量为去离子水，启动搅拌器，以1000r/min的转速搅拌混合，保温搅拌100min，出料得到氧化膜封孔剂，ph值为6.5。
34.将工件放入制备得到的氧化膜封孔剂内进行封孔处理，封孔处理的温度为90℃，封孔速度12min/μm，膜厚15μm，时间为20min。
35.将工件从氧化膜封孔剂内取出用清水清洗0.5min，取出放入离子水中清洗，离子水溶液温度为50℃，离子水导电率30us/cm，清洗时间0.5min。
36.实施例一：
37.1)封孔剂制备：钼酸盐0.3g/l、磷酸盐0.2g/l、氟锆酸钾0.7g/l、硅烷0.3g/l、碘的化合物1.5g/l、阴离子表面活性剂0.08g/l、镧的化合物0.008g/l，余量为去离子水，启动搅拌器，以200r/min的转速搅拌混合，保温搅拌40min，出料得到氧化膜封孔剂，ph值为5.5。
38.2)铝合金清洗：铝合金依次通过喷砂、除油、水洗、碱蚀、水洗、化学抛光、水洗和除灰进行表面预处理。
39.3)阳极氧化处理：除灰后置于浓度190
±
10g/l的硫酸溶液中进行阳极氧化，通电30min，电流密度为1a/dm2，阳极氧化后的工件经洗净后使用常规氟化镍体系进行冷封，冷封完成后用水洗涤工件。
40.4)封孔处理：将工件放入制备得到的氧化膜封孔剂内进行封孔处理，封孔处理的温度为90-100℃，封孔速度1-2min/μm，膜厚15-18μm，时间为20-40min。
41.5)清洗：将工件从氧化膜封孔剂内取出用清水清洗0.5-1min，取出放入离子水中清洗，离子水溶液温度为50-70℃，离子水导电率30-50us/cm，清洗时间0.5-1min。
42.6)晾干：将工件从离子水溶液中取出，晾干即可。
43.综上所述，该铝合金阳极氧化膜封孔处理方法，通过设置封孔剂内各个成分低于优选值内，其他不变，可以观察出铝合金工件在封孔处理后是否会出现黄膜，染料掉色和无光泽等现象。
44.实施例二：
45.1)封孔剂制备：钼酸盐6g/l、磷酸盐1g/l、氟锆酸钾4g/l、硅烷1.5g/l、碘的化合物11g/l、阴离子表面活性剂2g/l、镧的化合物1.5g/l，余量为去离子水，启动搅拌器，以200r/min的转速搅拌混合，保温搅拌40min，出料得到氧化膜封孔剂，ph值为5.5。
46.2)铝合金清洗：铝合金依次通过喷砂、除油、水洗、碱蚀、水洗、化学抛光、水洗和除
灰进行表面预处理。
47.3)阳极氧化处理：除灰后置于浓度190
±
10g/l的硫酸溶液中进行阳极氧化，通电30min，电流密度为1a/dm2，阳极氧化后的工件经洗净后使用常规氟化镍体系进行冷封，冷封完成后用水洗涤工件。
48.4)封孔处理：工件放入制备得到的氧化膜封孔剂内进行封孔处理，封孔处理的温度为90-100℃，封孔速度1-2min/μm，膜厚15-18μm，时间为20-40min。
49.5)清洗：将工件从氧化膜封孔剂内取出用清水清洗0.5-1min，取出放入离子水中清洗，离子水溶液温度为50-70℃，离子水导电率30-50us/cm，清洗时间0.5-1min。
50.6)晾干：将工件从离子水溶液中取出，晾干即可。
51.综上所述，该铝合金阳极氧化膜封孔处理方法，通过将封孔剂内各个成分高于优选值内，其他不变，可以观察出铝合金工件在封孔处理后是否会出现异色等不良现象。
52.实施例三：
53.1)封孔剂制备：封孔剂制备：钼酸盐0.5-5g/l、磷酸盐0.3-0.8g/l、氟锆酸钾1-3g/l、硅烷0.5-1g/l、碘的化合物3-10g/l、阴离子表面活性剂0.1-1g/l、镧的化合物0.01-1g/l，余量为去离子水，启动搅拌器，以200-1230r/min的转速搅拌混合，保温搅拌40-150min，出料得到氧化膜封孔剂，ph值为5.5-6.5。
54.2)铝合金清洗：铝合金依次通过喷砂、除油、水洗、碱蚀、水洗、化学抛光、水洗和除灰进行表面预处理。
55.3)阳极氧化处理：除灰后置于浓度190
±
10g/l的硫酸溶液中进行阳极氧化，通电30min，电流密度为1a/dm2，阳极氧化后的工件经洗净后使用常规氟化镍体系进行冷封，冷封完成后用水洗涤工件。
56.4)工件放入制备得到的氧化膜封孔剂内进行封孔处理，封孔处理的温度为50℃，封孔速度1min/μm，膜厚15μm，时间为20min。
57.5)清洗：将工件从氧化膜封孔剂内取出用清水清洗0.5-1min，取出放入离子水中清洗，离子水溶液温度为50-70℃，离子水导电率30-50us/cm，清洗时间0.5-1min。
58.6)晾干：将工件从离子水溶液中取出，晾干即可。
59.综上所述，该铝合金阳极氧化膜封孔处理方法，通过将铝合金与封孔剂接触时间设置为低于优选范围内，其他不变，可以观察出铝能是否能够生成氢氧化铝并配合封孔剂各组分形成的氢氧化物、填充物及络合物等将阳极氧化膜孔隙封闭。
60.通过该铝合金阳极氧化膜封孔处理方法，利用钼酸盐、磷酸盐、氟锆酸钾、硅烷、碘的化合物、阴离子表面活性剂和镧的化合物作为封孔剂的主要成分，使封孔剂不含镍和重铬酸封等有害物质，在避免对人体健康造成不良影响的同时也提高了铝合金阳极氧化膜的封孔质量和耐腐蚀效果。
61.工作原理：在对铝合金阳极氧化膜封孔处理过程中，能够通过封孔剂制备、铝合金清洗、阳极氧化处理、封孔处理、清洗和晾干等步骤进行封孔处理，通过对封孔剂的制备，使铝合金阳极氧化膜在封孔后能够不含对人体有害的物质，提高了安全性的同时，也提高了阳极氧化膜在封孔后的耐腐蚀效果。
62.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。